四川省成都市树德中学2024-2025学年高一下学期期末考试 物理 （PDF版，含答案）

树德中学高 2024 级高一下期期末测试物理试题 二、多项选择题：本题共 3 个小题，每小题 6 分，共 18 分。在每个小题给出的四个选项中，有多项符合
命题人：胡强 审题人：匡昆海、曾亮、林航 题目要求。全部选对得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的的 0 分。
考试时间：75 分钟 总分：100 分 8.探测器在月球附近的变轨过程可以简化为：探测器从圆轨道 1 的 A 点变轨到
一、单项选择题：本题共 7 个小题，每小题 4 分，共 28 分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项 椭圆轨道 2，之后又在椭圆轨道 2 的 B 点变轨到近月圆轨道 3。已知探测器在
符合题目要求。 轨道 1 的运行周期为 T1，O 为月球球心，C 为轨道 3 上的一点，AC 与 AO 的
1.下列说法正确的是（ ） 最大夹角为 θ。下列说法正确的是（ ）
A．合力做功为零，物体机械能一定保持不变 A．探测器从轨道 2 变到轨道 3，需要在 B 点点火加速
B．驱动力频率与固有频率之差越小，振幅越大 B．探测器在轨道 2 上经过 B 点时的速度大于在轨道 1 的速度
C．只有当障碍物的尺寸与波长差不多或比波长小时，才会发生衍射现象 C．探测器在轨道 2 上经过 A 点时速度最小，加速度最大
3
D．多普勒效应说明波源的频率在发生改变 D．探测器在轨道 3 的运行周期为T1 sin
2.如图所示，光滑水平面上的物体受五个沿水平面的恒力 F1、F2、F3、F4、F5 9.如图为甲、乙两列简谐横波在同一绳上传播时 t = 0 时刻的波形图，
作用，以速率 v0沿水平面做匀速直线运动，若撤去其中某个力(其他力不变)， 甲、乙两列波的波源 S1、S2 分别位于 x1= 0.2 m、x2 = 0.6 m 处，且两
则在以后的运动中，下列说法正确的是( ) 波源同相振动。甲向右传播，乙向左传播。振动在绳中的传播速度 v =
A．若撤去的是 F1，则物体将做圆周运动 0.1m/s，质点 M 位于 x＝0.2 m 处，则( )
B．若撤去的是 F2，则经过一段时间后物体的速率可能再次变为 v0 A．这两列波不会发生干涉现象
C．若撤去的是 F3，则经过一段时间后物体的速率可能再次变为 v0 B．M 点的振动总是加强
D．无论撤去这五个力中的哪一个力，撤去后第一秒内物体动量改变量一定都相同 C．从 t = 0 时刻开始，再经过 1 s 时间，M 点将位于波峰
3.我国首次火星探测任务被命名为“天问一号”。已知火星质量约为地球质量的 10%，半径约为地球半径的
50%，下列说法正确的是( ) D．M 点的振动方程为 yM = 30sin( t + ) cm
2
A．火星探测器的发射速度应大于地球的第二宇宙速度
10.如图（a）所示，足够长倾角为 = 37 的倾斜传送带顺时针方向匀速运行，质量为m= 4 kg 可视为质点
B．火星探测器的发射速度应介于地球的第一和第二宇宙速度之间
的物块在 t = 0时刻从传送带底端开始沿传送带上滑，若取传送带最底端所在平面为零势能面，物块在传送
C．火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度
带上运动时的机械能E随时间 t 的变化关系如图（b）所示，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速
D．火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度
度 g 取10 m / s2 ，sin37o = 0.6 下列说法正确的是（ ）
4.如图，两根相同的轻质弹簧，沿足够长的光滑固定水平面放置，左端固连在竖直挡板上。质量不同、形
状相同的两物块分别置于两弹簧右端（两物块与弹簧只接触不固连）。现用外
力作用在物块上，使两弹簧具有相同的压缩量，若撤去外力后，两物块由静
止沿水平面向右弹出并离开弹簧，则从撤去外力到物体脱离弹簧的过程中，
两物块( )
A．最大速度相同 B．最大加速度相同
C．动能的变化量相同 D．所受弹簧弹力的冲量相同
5.如图所示，套在光滑竖直杆上的物体 A，通过轻质细绳与光滑水平面上的物体 B 相连接，A、B 质量相 A．物块的初速度大小为5 m / s
同．现将 A 从与 B 等高处由静止释放，不计一切摩擦，重力加速度为 g，当细 B．物块与传送带间的动摩擦因数为 0.4
绳与竖直杆间的夹角为 θ＝60°时，A 下落的高度为 h，此时物体 B 的速度为 C．传送带的运行速度大小为 2.5m/s
( ) D．物块从底端运动到最高处的过程中，物块与传送带由于摩擦产生的内能为 10J
2 4 gh 三、实验题：本题共 2 个小题，共 14 分。
A. gh B. gh C. D. gh
5 5 2 11.（6 分）如图（a），用单摆测当地重力加速度，绳子上端为力传感器，可测摆绳上的张力 F。
6.一简谐振子沿 x 轴振动，平衡位置在坐标原点，振幅 A = 0.2 m。t＝0 时刻振子的位移 x＝－0.1 m；t＝
1.5s 时刻 x＝0.1 m；振子的周期T 1.5 s，则该振子的周期不可能为( )
A．9s B．4.5 s C．3 s D．1.8 s
7.如图所示，质量为 3m 的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上，其水平直径 AB
长度为 2R，现将质量为 m 的小球从距 A 点正上方 h0 高处由静止释放，然后由 A
点经过半圆轨道后从 B 冲出，在空中能上升的最大高度为 0.75h0(不计空气阻力)，
则( )
A．小球和小车组成的系统动量守恒
B．小车向左运动的最大距离为 1.5R （1）该单摆的周期 T = s。
C．小球离开小车后做斜上抛运动 （2）该同学测量了摆线长度 L，通过改变 L，测得 6 组对应的周期 T。通过描点，作出 T2–L 图线，如图
D．小球第二次能上升的最大高度 h2 满足 0.5h0高一物理期末 2025-07 第1页 共 2 页
12.（8 分）某同学用如图所示的实验装置来验证动量守恒定律。在滑块 a、b 上分别固定碰撞架和宽度均 15.（16 分）如图所示，ABC 是竖直面内的光滑轨道，弧形轨道 AB 与水平轨道 BC 平滑连接于 B 点，轨
为 d 的遮光条，测出滑块 a、b（含遮光条和碰撞架）的总质量 m1和 m2；在气垫导轨上固定光电门Ⅰ、Ⅱ， 道 C 点右侧与粗糙的水平地面 CD 连接。物块 P 从离水平地面高 h=4.05m 处静止释放，其经过 C 点时与
右端固定轻质弹簧，将气垫导轨调节至水平。打开气泵电源，将 a、b 置于气垫导轨上，向右推动滑块 a， 另一个处于静止状态的物块 Q 发生弹性碰撞（碰撞时间极短），最终两者都静止于水平地面上。已知物块
使其压缩弹簧，然后将 a 静止释放。a 脱离弹簧后经过光电门 I所用的时间为 t1，a、b 发生碰撞后，b 向
P、Q 的质量分别为 m1=3kg、m2=1kg，物块 P、Q 与地面间的动摩擦因数分别为 μ1=0.05、μ2=0.5，两物块
左运动经过光电门Ⅱ所用的时间为 t2，a 向右运动经过光电门Ⅰ所用的时间为 t3，a 向右通过光电门Ⅰ之前 b
2
不会与 a 再次碰撞。 可视为质点，重力加速度 g 取 10m/s ，求
（1）本实验 （填“需要”或“不需要”）测量遮光条的宽度 d； （1）第一次碰撞后瞬间 P 的速度大小 v1与 Q 的速度大小 v2；
（2）规定水平向左为正方向，若满足等式 （用题中的字母表示），则滑块 a、b 碰撞前 （2）第一次碰撞后 P、Q 之间的最大距离 dm；
后动量守恒；若满足 t1= （结果只用 t2、t3表示），则滑块 a、b 发生的是弹性碰撞； （3）最终 Q 静止时的位置与 C 点之间的距离 s。
t
（3）若m m ，当 a、b 发生弹性碰撞时， 1 的值趋近为 ； 1 2
t2
四、计算题：本题共 3 个小题，共 40 分。
13.（10 分）如图，半径 R＝0.5 m 的光滑圆弧轨道 ABC，O 为圆弧轨道 ABC 的圆心，B 点为圆弧轨道的
最低点，半径 OA 与 OB 的夹角为 53°。将一个质量 m＝0.5 kg 的物体(视为质点)从 A 点左侧高为 h＝0.8
m 处的 P 点水平抛出，恰好从 A 点沿切线方向进入圆弧轨道。已知重力加速度 g 取 10 m/s2，sin 37°＝
0.6，cos 37°＝0.8。求：
（1）物体水平抛出时的初速度大小 v 0；
（2）物体经过 B 点时，对圆弧轨道压力大小 FN；
14. （14 分）如图是打桩机工作时的模型图，打桩机重锤 A 的质量为 m，长度为 3h 的混凝土钢筋桩 B 的
质量为 M，其中 M=8m。每一次打桩时，打桩机抬高重锤 A，比桩 B 顶部高出 h，然后从静止释放，与桩
发生时间极短的完全非弹性碰撞后，两者一起向下运动。已知初始状态桩 B 插入地面的深度忽略不计，
重力加速度为 g，不考虑空气阻力，则
（1）求重锤 A 与桩 B 每次因碰撞而损失的机械能Δ E；
（2）若桩 B 运动时受到的地面阻力恒为 f = 10mg，求使桩 B 刚好全部
进入地下需要打桩的次数 N1；
（3）若桩 B 运动时受到的地面阻力 f 与深度 x 成正比（即 f = kx，其中
56mg
k = ），求使桩 B 刚好全部进入地下需要打桩的次数 N2。
h
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树德中学高 2024 级高一下期期末测试物理试题参考答案 1(m+M )g x0 + ( f x
2
0 ) = 0 (m+M )v1 （2 分）
一、单项选择题：本题共 7 个小题，每小题 4 分，共 28 分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项 2
符合题目要求。 3h = x0 N1 （2 分）
1. B 2. B 3. A 4. C 5. A 6. B 7. D
综上解得： N = 27 次 （1 分）
二、多项选择题：本题共 3 个小题，每小题 6 分，共 18 分。在每个小题给出的四个选项中，有多项符合 1
题目要求。全部选对得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的的 0 分。 （3）设第 i 次打桩过程中，桩 B 打入地下的深度为 xi，克服地面阻力做功 Wi，其向下运动的过程中，
8. BD 9. BD 10. AC 由动能定理
三、实验题：本题共 2 个小题，每空 2 分，共 14 分。 1
(m+M )g xi + ( Wi ) = 0 （m+M )v
2
1
4 2 p 2
11. 1.6 2p
q 对所有打桩的上述过程的表达式求和，则
m m m t t 1 2
12. 不需要 1 = 2 1 2 3 2 (m+M )g 3h Wi = 0 (m+M )v1 N2 （1 分）
t t t t + t 2 1 2 3 2 3
四、计算题：本题共 个小题，共 分。 由于阻力与深度呈线性关系，则 3 40
13. （10 分） 1 Wi = k(3h)
2
（1 分）
解：（1）由平抛运动规律知 2
2 综上解得： N2 = 2025 次 （1 分） vy ＝2gh （2分）
注意：
v0＝vytan 37° （2分） 第（2）问，若采用动力学方法给分细则如下
综上解得：v0＝3 m/s。 （1分） 设每次打桩过程中，桩 B 打入地下的深度为 x0，其向下运动的过程中，加速度为 a，竖直 向下为正
方向，则
(2)对从 P 至 B 点的过程，由机械能守恒有 (m+M)g + ( f ) = (m+M)a （1 分）
1 1
2 2 由运动学基本公式 mg(h＋R－Rcos 53°)＝ mvB － mv0 （2分） 2 2 0 v21 = 2ax0 （1 分）
经过 B 点时，由向心力公式有 3h = x0 N1 （2 分）
v 2B 综上解得： N1 = 27 次 （1 分） FN′－mg＝m （1分） R 1
（第（3）问，若部分考生计算出第一次打桩的深度 x = h 可得 2 分）
代入数据解得 FN′＝34 N （1分） 1 3
由牛顿第三定律知，对轨道的压力大小为 FN＝
15. （16 分）
34 N （1分）
解：（1）设 P 刚到达 C 点时（与 Q 碰前）速度为 v0，则从释放点到 C 点由动能定理
14. （14 分） 1
解：（1）设重锤 A 即将与桩 B 相碰前速度为 v ，其下落过程机械能守恒，则 m1gh = m v
2
1 0 （1分） 0 2
1
mgh = mv20 （2 分）
由 P、Q 弹性碰撞有
2 m1v0 = m1v1 +m2v2 （1分）
两者相碰的过程中动量守恒，则有
1 2 1 2 1 2
mv = (m+M )v （2 分） m1v0 = m1v1 + m2v2 （1分） 0 1
2 2 2
由能量关系有
综上解得：v1 = 4.5 m/s （1分） 1
E = mv2
1
0 (m+M )v
2
1 （1 分） v2 =13.5 m/s （1分） 2 2
8 （2）设 P、Q 减速运动的加速度分别为 a1、a2，水平向右为正方向，则
综上解得： E = mgh （1 分）
9 1
m1g = m1a1 （1分）
（2）设每次打桩过程中，桩 B 打入地下的深度为 x0，其向下运动的过程中，由动能定理 2m2g = m2a2 （1分）
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假设两者第一次碰撞后，各自减速再无碰撞，设 P、Q 减速位移分别为 x1、x2，则
0 v2 = 2a x 1 1 1
0 v2 2 = 2a2x2
解得， x1 = 20.25 m， x2 =18.225 m
因为 x1 x2 ，所以假设不成立，实际情况是 P 将追上 Q 并发生第二次碰撞。
设从第一次碰撞后经过 t 时间，两者共速，则
v2 + a2t = v1 + a1t （1分）
在这段时间内 P、Q 两者的位移为 x3、x4，则
1
x = v t + a t23 1 1 （1分）
2
1
x4 = v2t + a
2
2t （1分）
2
dm = x4 x3 （1分）
综上解得：dm = 9m （1分）
（3）由于两者相邻碰撞过程具有运动相似性并持续下去，故分析得两者最终将静止于同一位置，则
由能量关系，整个过程，P、Q 系统的机械能完全转化为内能
m1gh =Q1 +Q2 （1分）
Q1 = 1m1g s （1分）
Q1 = 2m2g s （1分）
243
综上解得： s = m （1分）
13
注意：
第（3）问，若考生采用 v-t 图像等比数列求和的方法给分细则如下
设第一次碰撞后 Q 减速的位移为 s1，设第二次碰撞后 Q 减速的位移为 s2，有相似三角形可知
s v 2 = ( 0 )2 （1分）
s1 v0
由基本运动学关系有
v 0 1= （2分）
v0 40
则有
1
s 1 ( )n

1
40

243s = s1 + s2 sn = = m （1分） 1 13
1
40
（若考生只画出正确的 v-t图像给 1 分）
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